美國MOOG電液伺服先導(dǎo)閥G系列*

美國穆格伺服閥及伺服比例閥

G631系列伺服閥

ISO 4401 尺寸05

G631系列兩級電液伺服閥

G631系列電液伺服閥是可用作三通和四通節(jié)流型流量控制閥，用于四通閥時控制性能。該系列閥為高性能的兩級電液伺服閥，在7Mpa額定壓降下的額定流量為5L/min至75L/min。閥的先導(dǎo)級是個對稱的雙噴嘴擋板閥，由干式雙氣隙力矩馬達(dá)驅(qū)動；輸出級是個四通滑閥。閥芯位置由懸臂彈簧桿進(jìn)行機(jī)械反饋。該系列閥結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固，工作，使用壽命長。

這類閥適用于位置、速度、力（或壓力）伺服控制系統(tǒng)，并很高的動態(tài)響應(yīng)。

閥的特點(diǎn)：

- 采用干式力矩馬達(dá)和兩級液壓放大器結(jié)構(gòu)

- 先導(dǎo)級為摩擦力的雙噴嘴擋板閥

- 閥芯驅(qū)動力大

- 安裝尺寸符合ISO4401標(biāo)準(zhǔn)（外控油口不符合ISO4401標(biāo)準(zhǔn)）

- 堅(jiān)固而長壽命的設(shè)計(jì)

- 高分辨率、滯環(huán)

- 各項(xiàng)數(shù)據(jù)已在出廠時全部調(diào)整完畢

- 可選擇五個油口用于單控制先導(dǎo)閥

- 可現(xiàn)場換先導(dǎo)閥的碟形濾油器

G631系列常規(guī)技術(shù)數(shù)據(jù)

- 工作壓力

  油口P、X、A和B：≤ 31.5Mpa

  油口T：≤ 14Mpa

- 溫度范圍

  環(huán)境溫度：-29°C ~ +135°C

  油液溫度：-29°C ~ +135°C

- 密封件材料：氟橡膠

- 工作介質(zhì)：石油基液壓油，或根據(jù)需要選用其它油液

- 油液粘度：60 - 450SUS@38°C

- 清潔等級：

  常規(guī)使用：ISO 4406<16/13

  長壽命使用：ISO 4406<15/12

- 過濾精度（值）：

  常規(guī)使用：β10≥75

  長壽命使用：β5≥75

- 安裝要求：可安裝在任意固定位置或跟系起運(yùn)動

- 振動：三軸，15g

- 重量：2.1公斤

- 保護(hù)等級：EB5052P: IP65級（帶配套插頭時）

- 保護(hù)底板：時帶有保護(hù)底板

G631系列伺服閥

ISO 4401 尺寸05

G631系列兩級電液伺服閥

技術(shù)參數(shù)

- 系列...型號：G631-......

- 安裝型式：ISO 4401-05-05-0-94（主油口）

- 閥體結(jié)構(gòu)：四通，帶閥芯閥套的兩級伺服閥

- 先導(dǎo)級：噴嘴擋板閥

- 先導(dǎo)級控制：可選擇內(nèi)控式或外控式

- 供油：G631系列伺服閥在恒定的供油壓力下工作

- 供油壓力：小-1.4Mpa；大-31.5Mpa

- 耐壓：P口-46.5Mpa；T口-21Mpa

- 額定流量誤差：±10%

- 對稱性：<10%

- 分辨率：<1.0%

- 滯環(huán)：<3.0%

- 零漂：

  溫度變化38°C：<4.0%

  供油壓力每變化7Mpa：<4.0%

- 閥芯位移：1.27mm

- 閥芯驅(qū)動面積：75mm2

美國MOOG穆格伺服閥D660-3008B：

——MOOG伺服閥D660系列伺服比例控制閥，帶供電電源為24V的內(nèi)置放大板尺寸規(guī)格05至10符合ISO 4401標(biāo)準(zhǔn)。

MOOG已經(jīng)有30多年帶有集成電路板的伺服比例控制閥的歷史，在此期間，已交付超過200000臺伺服比例控制閥。本的伺服比例控制閥廣泛用于各種機(jī)械工程的應(yīng)用中。

D661至D665系列比例控制閥：D660系列比例流量控制閥是應(yīng)用于兩通、三通、四通和五通的節(jié)流閥。這些閥適用于電液位置、速度、壓力或電液力控制系統(tǒng)，以及其他需要較高的動態(tài)響應(yīng)要求的控制場合。

隨著時間過去，MOOG直致力于優(yōu)化和改進(jìn)伺服比例控制閥。MOOG帶伺服射流管先導(dǎo)級的伺服比例閥降了能耗，了控制精度。該先導(dǎo)級采用射流管原理，而射流管在各類穆格伺服閥已有15年以上使用經(jīng)驗(yàn)。

D660系列閥中的集成電子裝置也是我們的項(xiàng)革新，它采用了SMD技術(shù)和24V DC供電電壓。

伺服射流管先導(dǎo)閥的優(yōu)點(diǎn)：

——明顯改善了流量利用效率（90%以上的先導(dǎo)級流量被利用），有助于降能耗，次優(yōu)點(diǎn)對于使用多臺伺服比例閥的機(jī)器尤為顯得突出。

伺服射流管先導(dǎo)閥很高的無阻尼自然頻率（500Hz），因此這種閥的動態(tài)響應(yīng)較高。

性能。伺服射流管Servojet先導(dǎo)閥能給出高效率的壓力（輸入滿標(biāo)定信號時，可達(dá)80%△p），對于長行程主閥芯也能獲得較理想的控制力，使得即使有污染影響和液動力干擾也可取得很的位置精度。

先導(dǎo)級控制壓力僅僅25bar，此有點(diǎn)是該伺服比例控制閥甚至可用于如汽輪機(jī)控制類的壓系統(tǒng)中。

伺服射流管先導(dǎo)閥的內(nèi)置過濾器的名義間隙為200μm，因此其壽命幾乎是無限的。

基于伺服射流管先導(dǎo)閥比較扁平的壓力增益特征使其無可挑剔的工作性能。回路增益的使閥優(yōu)異的靜態(tài)和動態(tài)響應(yīng)特性，并使控制系統(tǒng)的性能顯著。

閥的優(yōu)點(diǎn)：

——超大流量閥體流到設(shè)計(jì)，并可選擇使用X和Y口進(jìn)行先導(dǎo)級外控、外泄。減小了D662-D665的閥芯驅(qū)動面積，從而以下優(yōu)點(diǎn)：

1.改善了動態(tài)響應(yīng)，使較小的先導(dǎo)級流量能驅(qū)動閥芯快速運(yùn)動。

2.故障保險(xiǎn)設(shè)計(jì)可使滑閥在短路，斷電或者油源失壓的情況下通過對中彈簧和做閥使主閥芯處于可未知的位置。

3.單級或二級先導(dǎo)閥控制。

功率級滑閥由單級或二級先導(dǎo)閥驅(qū)動。因此，D660系列比例伺服閥有二級和三級構(gòu)造兩種形式。二級比例伺服閥組主要運(yùn)用在小信號時要求較高分辨率和較高動態(tài)響應(yīng)的場合中。我們的伺服比例控制閥結(jié)合了快速響應(yīng)的先導(dǎo)級、合理的滑閥驅(qū)動面積和集成電路板的功能，因此該擁有控制性能。

日常維護(hù)和保養(yǎng)：

——油路沖洗

目前航天使用的電液伺服閥，為適應(yīng)航天型號重量輕、安裝空間小、工作環(huán)境惡劣的需求采取集成、緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中節(jié)流孔、射流盤等核心組件尺寸小，精密微小孔和微小型腔結(jié)構(gòu)特征，如圖3、圖4所示，尺寸般在0.10～0.80mm之間；閥套類零件則為精密深孔且通油環(huán)槽、密封槽結(jié)構(gòu)，如圖5所示；殼體類零件則多為形狀復(fù)雜的異形槽、盲孔、斜孔、階梯孔等。

電液伺服閥以液壓油作為工作介質(zhì)，在工作過程中對于多余物的存在十分敏感，多余物來源可分為外部引入、內(nèi)部產(chǎn)生，存在于液壓系統(tǒng)內(nèi)部的死角，如盲孔、小孔、配合表面縫隙以及各密封結(jié)構(gòu)處，直接影響的性能，嚴(yán)重時可導(dǎo)致伺服閥工作失效，多余物可能存在于零件、裝配及調(diào)試各個環(huán)節(jié)，零件加工過程和裝配前均要求進(jìn)行清洗，為了預(yù)防多余物殘留，在調(diào)試前需進(jìn)步進(jìn)行高壓液流沖洗。

沖洗油路時，為了有效去除內(nèi)部殘留物需分別對帶有噴嘴、射流盤等微小結(jié)構(gòu)的底座和殼體進(jìn)行沖洗，并且采用正沖和反沖相結(jié)合的方式，所謂正沖即高壓油流經(jīng)油濾組件進(jìn)入噴嘴或射流盤兩腔，再經(jīng)伺服閥回油腔返回試驗(yàn)臺回油；而反沖正相反，試驗(yàn)臺油液通過工裝進(jìn)入伺服閥的回油油路，反向進(jìn)入伺服閥噴嘴后從測壓孔兩腔流出返回試驗(yàn)臺回油。采用正沖和反沖方式?jīng)_洗油路有利于去除存在于噴嘴擋板間隙、射流盤射流口以及閥套均壓槽中的多余物。

前置級性能穩(wěn)定性篩選：

——無論是噴嘴擋板式還是射流管式伺服閥，其前置級都是基于噴射射流的基本原理，形成射流流場。由于從噴嘴和射流管噴出的油液速度非常快，而流場的尺度又很小，因此該射流流場中常常伴隨有的剪切流動，甚至在某些特定的工況下，伺服閥會產(chǎn)生高頻的自激噪聲，并伴隨著強(qiáng)烈的壓力脈動，前置級性能穩(wěn)定性直接影響伺服閥的壓力零漂、溫度零漂以及抖動等，為了保證伺服閥調(diào)試合格率，因而需要對前置級性能穩(wěn)定性進(jìn)行初步篩選，通過壓力對稱性篩選檢測射流盤的兩個接收腔的壓力對稱性和壓力穩(wěn)定性，如圖7所示，p1、p2為兩個接收腔的壓力。前置級篩選時，需要保證額定工作壓力范圍內(nèi)噴嘴或射流盤兩腔壓力差值滿足設(shè)計(jì)要求，并將壓力抖動幅度控制在定范圍內(nèi)，避免工作時壓力脈動太大引起前置級不穩(wěn)定。

——調(diào)整零位

伺服閥的零位由液壓零位、機(jī)械零位和電磁零位三個零位組成，零位致性壞直接影響伺服閥的靜態(tài)特性和零區(qū)特性以及環(huán)境適應(yīng)性，也是后續(xù)調(diào)試的基礎(chǔ)與前提。三個零位的調(diào)整順序依次為液壓零位、機(jī)械零位、電磁零位。

液壓零位是指在工作壓力下伺服閥前置級左右兩腔控制壓力的對稱情況，調(diào)整液壓零位時應(yīng)避免反饋桿小球與閥芯之間無作用力，需要將反饋桿小球脫離閥芯，調(diào)整噴嘴或?qū)Я靼逦恢脮r應(yīng)緩慢施加作用力避免出現(xiàn)應(yīng)力集中。機(jī)械零位是指反饋桿在自由狀態(tài)下閥芯的位置，調(diào)試過程中通過微調(diào)底座安裝螺釘與螺釘孔之間的間隙達(dá)到調(diào)整機(jī)械零位的目的。電磁零位是指力矩馬達(dá)無電流信號輸入時，電磁回路使銜鐵偏轉(zhuǎn)為零，調(diào)整電磁零位時先檢查力矩馬達(dá)四個氣隙基本均勻致，將磁鋼充磁至飽和程度再退磁至工作點(diǎn)附近，調(diào)整或修研調(diào)整墊片觀察氣隙厚度應(yīng)基本致，并保證力矩馬達(dá)4個安裝螺釘?shù)臄Q緊力矩盡量致避免應(yīng)力分布不均導(dǎo)致電磁零位發(fā)生變化。

為了消除和釋放零位調(diào)整過程中的內(nèi)部殘余應(yīng)力需要進(jìn)行時效，目前普遍采用熱時效和振動時效，熱時效存在能耗大、成本高、材料機(jī)械性能下降等弊端，振動時效又稱振動消除應(yīng)力法，將在其固有頻率下進(jìn)行數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘的振動，消除其殘余應(yīng)力，使尺寸精度獲得穩(wěn)定的種方法。熱時效能消除50%～80%的內(nèi)部殘余應(yīng)力，振